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被囊动物大量繁殖增加南大洋的碳输出

 

来源:斯克里普斯海洋研究所                                           发布时间:2023年2月2日

 

       海洋是碳的主要储库,以吸收大量二氧化碳的方式有效地从大气中去除碳,这一碳输出过程,持续了很长时间。科学家估计,海洋吸收了人类约三分之一的化石燃料排放,而浮游植物和浮游被囊动物在这个过程中扮演着关键角色。

       斯克里普斯海洋研究所一项最新研究将显著增长的碳吸收与海洋表层爆发的浮游被囊动物-纽鳃樽联系起来。它们可以将碳输出效率较低的生态系统转化为非常高效地将碳输送到海洋深处,这种效率是目前海洋中已知的最高水平之一。相关研究发表在《自然通讯》杂志上。

       当纽鳃樽爆发或者呈指数繁殖时,它们会吃掉大量的浮游植物,产生的大量粪便有助于将碳输出到海洋环境中。由于其粪便颗粒下沉的速度非常快,因此这些颗粒中所包含的碳不太可能在上层海洋被消耗或被微生物降解。这些富含碳的粪便颗粒下沉得越深,碳返回大气的可能性就越小,从而被储存的时间相对较长。这个过程是从大气去除二氧化碳,转化为固体形式并封存到深海中的众多途径之一。这是自然界中存在的减缓气候变化活动影响的关键过程。

       通常,在没有纽鳃樽和其他大型浮游生物的情况下,由小细胞主导的浮游植物群落不如由大型浮游植物(如硅藻)主导的浮游植物群落碳储存效率高,后者更容易下沉到海洋深处。在这里,研究人员关注的焦点是,当纽鳃樽大量繁殖时,是否会为所有类型的细胞(无论大小)都创造了通往深海的 “快车道”?

       为了探究浮游被囊动物如何改变碳输出模式,研究人员选择在新西兰以东的南大洋区域,主要对一种名为汤士纽鳃樽(S. thompsoni)的物种进行了采样。在该区域,温暖的亚热带水域与寒冷的亚南极水域相遇,两个水域具有不同类型的浮游植物和碳输出潜力。为这种“自然实验”提供了理想的条件。

       通过测量和对比有/无纽鳃樽区域爆发水域中的碳量输出,研究团队发现,无论在哪种浮游植物群落或水团类型的环境中,纽鳃樽都能使碳输出量增加两到八倍,平均增加了五倍。

       研究人员表示,尽管纽鳃樽并不总是以高丰度状态存在,但当它们大量存在时,它们会对碳输出和整个食物网产生巨大影响。因此,关注纽鳃樽在海洋中的分布和群落丰度有助于我们预测和评估海洋对二氧化碳的吸收和封存的动态变化。

 

 

 

原文链接:SALPPOOP STUDY HIGHLIGHTS BIOGEOCHEMICAL IMPORTANCE OF ZOOPLANKTON FECAL PELLETS

编译:刘晓琳